Причины саморазогревания и самовозгорания фрезерного торфа

Самовозгорание фрезерного торфа, уложенного в штабель, является следствием происходящих в нем процессов саморазогревания. По данным института торфа АН Белоруси, самовозгорание имеет три периода изменения температуры: инкубационный, интенсивного подъема температуры и пульсации. Продолжительность каждого периода зависит от вида и влажности торфа. При одинаковой влажности инкубационный период длится: осокового торфа 15-20 дней; верхового – 20-30; древесно-тростникового – 35-40. В этот период активно протекают микробиологические процессы. Период интенсивного подъема температуры характеризуется усилением биологических, физико-химических и экзотермических реакций, способствующих подъему температуры в сутки примерно на 2-3°С. Третий период – пульсации – характеризуется установившимся температурным режимом. В этот период иногда происходит самовозгорание торфа, возникающее при температуре 50°С. Торф превращается в обугливающуюся пористую сухую массу – полукокс, который при проникновении к нему кислорода самовозгорается. При самовозгорании образуются отдельные скрытые очаги горения, обнаруживаемые по выделяющемуся дыму.

Исходными данными при определении категории склонности торфа к саморазогреванию и самовозгоранию являются: тип торфа, степень разложения и содержание подвижного железа Fe_подв., определяемые в образцах торфа, отобранных при ежегодной паспортизации (табл. 1.2)

Таблица 1.2

Классификация торфа по категории склонности к самовозгоранию

Категория склонности к самовозгоранию	Тип торфа	Степень разложения R %	Содержание сухого вещества Feподв, мг/кг
Особо опасная	Низинный	<35
Переходной
Верховой
Опасная	Низинный	<35	100…225
Верховой	60…120
Малоопасная	Низинный	<35
Верховой
Низинный	³35
Верховой
Переходный

Хранение добытого фрезерного торфа в штабелях и мероприятия по предотвращению саморазогревания осуществляются в соответствии с Инструкцией по хранению фрезерного торфа, приведенной в Правилах пожарной безопасности для предприятий торфяной промышленности ([1], прилож. 16).

В дополнение к Инструкции на основании НИР ВНИИТП предложен перечень профилактических мероприятий (табл. 1.3 и 1.4) при организации хранения фрезерного торфа в зависимости от категории склонности его к самовозгоранию.

Таблица 1.3

Мероприятия, проводимые при организации хранения фрезерного торфа

Основание для проведения	Мероприятия	Срок проведения
Предупреждающие саморазогревание
Опасная и особо опасная категории	Соблюдение требований закладки и формирования штабелей. Уборка торфа в ночное время. Прекращение штабелирования в жаркое время с 12 до 15 часов. Равномерная уборка торфа на оба откоса и торцы штабеля после 6-8 циклов с начала сезона через каждые 1-2 цикла (двусторонняя уборка)	В течение сезона

 

 

Продолжение таблицы 1.3

Тормозящие и ликвидирующие саморазогревание и самовозгорание торфа
Особо опасная категория t = 60°, неблагоприятные погодные условия	Передвижка торфа в штабелях	В течение сезона
Особо опасная категория t = 60°C, благоприятные погодные условия	Внутренняя изоляция штабелей	То же
Опасная категория, формирование штабелей на 65-70% полного сечения	Внутренняя изоляция со стороны валового канала и торцов	То же
Передвижка торфа в штабелях в сезоне	Изоляция сырым торфом	Сентябрь- октябрь
Укрупнение штабеля (схема с раздельной уборкой)	Уплотнение откосов штабелей. Изоляция полиэтиленовой пленкой	В течение сезона cентябрь- октябрь
В конце сезона t ³ tкр	Изоляция сырым торфом при сроке вывозке после 01.12	cентябрь-октябрь
Особо опасная категория	Первоочередная вывозка	В течение года
Опасная категория, вывозка после 01.12	Изоляция сырым торфом со стороны полч	Сентябрь-октябрь
Возникновение очагов при сроке вывозки:		В течение года
в течение месяца	Ликвидация очага, перевалка торфа в штабеле
до 01.12	Ликвидация очага, частичная изоляция
После 01.12	Ликвидация очага, перевалка торфа в штабеле, полная или частичная повторная изоляция
Возникновение очага после зимнего хранения до 25.05 в штабелях:		В течение года
изолированных	Ликвидация очага, частичная повторная изоляция
неизолированных	Ликвидация очага, полная изоляция
все категории	Температурный контроль	Июнь- октябрь

 

Таблица 1.4

Возможные способы торможения процессов саморазогревания

и самовозгорания фрезерного торфа

Способ	Квинтэссенция	Примечание
Модернизация машины МТФ-71 путем нанесения диэлектрического материала на рабочую поверхность скребков	Торможение развития термогенных процессов в штабелях фрезерного торфа, в результате образования положительного электрического заряда частиц торфа при соприкосновении с поверхностью диэлектрика рабочего органа	Наблюдается снижение интенсивности саморазогревания, максимальные температуры снижаются на 12-20°С. ТП №7, 1989, с. 8-10
Разрушение и охлаждение зоны саморазогревания с помощью трубчатого воздуховода, изготовленного из титано-никелевого сплава (нитинола)	Перфорированный листовой нитинол нагревают до 70-80 °С и формируют трубку с краями внакладку. После охлаждения до температуры 20-25 о С повторно деформируют закручиванием в спиралеобразную в сечении трубку, которая закладывается на коньке штабеля так, чтобы один конец трубки сообщался с атмосферой. Закладка трубки в штабель производится при складировании в нем 70-80% планируемого объема торфа. Торф, добытый в последующих циклах уборки, отсыпают в штабель обычным образом, в результате чего в конце сезона добычи воздуховод окажется внутри штабеля в будущей зоне максимального разогрева. При достижении в этой зоне температуры 70-80 °С воздуховод начнет восстанавливать свою «служебную» форму – форму обычной трубы, что приводит к увеличению площади ее поперечного сечения и, следовательно, к увеличению в 5-6 раз объема воздуховода	Исключение образования активного полукокса, способного к самовозгоранию ТП №9, 1991, с. 4 0-41
Многократная отсыпка торфа в штабель с введением выхлопных газов и последующим уплотнением откосов штабеля	Штабелюющая машина оборудуется трубчатой насадкой, соединенной трубой с вентилятором, отсасывающим часть отработанных газов от выхлопного коллектора двигателя. Охлажденные выхлопные газы через трубчатые насадки вводят параллельно боковой поверхности штабеля на глубину 0,5-0,8 м, уплотнение откосов производится перед очередной отсыпкой	При оптимальной глубине введения газа (0,5-0,8 м) предотвращается диффузия газа, который наиболее полно сохраняется в зонах, подверженных окислению кислородом воздуха, что предотвращает нагревание торфа в штабеле до температуры выше 52°С. Авт. свид. 1373820 AI

 

Продолжение таблицы 1.4

Способ	Квинтэссенция	Примечание
Нанесение изоляционного слоя торфа на открытую охлажденную поверхность откосов штабеля	После окончания сезона торфодобычи штабелирующей машиной МТФ-71 (72) послойно охлаждают и инактивируют торф штабеля на глубину максимального разогревания (1,0-1,2 м). Послойное снятие торфа начинают с одного торца, затем с откоса от валового канала и второго торца. После снятия слоя толщиной 1,0-1,2 м на открытую охлажденную поверхность наносят изоляцию из торфа влажностью 70-75% с толщиной 0,25-0,30 м и закрывают инактивированным и охлажденным торфом перевалкой его от полей добычи. Толщина снимаемого слоя за один проход машины МТФ-72 0,20-0,25 м, а время его инактивации и охлаждения 2,0-2,5 ч	Применение данного способа складирования приводит к снижению температуры самовозгорания на 15-18 °С и уменьшение потерь. Авт. Свид. SU 139947I AI
Устройство для защиты штабелей фрезерного торфа от самовозгорания	Устройство для защиты штабелей фрезерного торфа от самовозгорания включает герметичный двухслойный чехол. Внутренний слой чехла выполнен из прессованного торфа и заполнен сухим льдом. Наружный слой выполнен из легкоплавкого материала, например нестереорегуляторного полистирола. Устройства для защиты укладывают по мере формирования штабеля на расстоянии 2-4 м одного от другого по ширине, высоте и длине штабеля. При температуре торфа в штабеле, начиная с 65 °С и выше расплавляется участок чехла, прилегающий к зоне разогрева. Углекислый газ, имеющийся в теплоизолирующем слое, образованный за счет расщепления сухого льда, выделяется из устройства в штабель через образовавшееся отверстие	Авт. Свид. SU 139947I AI